模糊規(guī)則自學(xué)習(xí)技術(shù)在模糊自適應(yīng)遺傳算法設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究.pdf

1、南京航空航天大學(xué)碩士學(xué)位論文模糊規(guī)則自學(xué)習(xí)技術(shù)在模糊自適應(yīng)遺傳算法設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究姓名：葉歡申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：測試計(jì)量技術(shù)及儀器指導(dǎo)教師：經(jīng)亞枝20040101南京航空航天大學(xué)碩士學(xué)位論文第一章緒論智能控制形成于20世紀(jì)70年代，發(fā)展于80年代中后期，進(jìn)入九十年代后發(fā)展的勢頭更是異常迅猛。智能控制主要研究與模擬人類智能活動(dòng)及其控制與信息傳遞過程的規(guī)律，研制具有某些仿人智能的工程控制與信息處理系統(tǒng)。同傳統(tǒng)的基于模型的控制相比，智能控

2、制在對復(fù)雜不確定的系統(tǒng)的控制上有著明顯的優(yōu)勢川【2I[31。遺傳算法、模糊控制和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是構(gòu)成智能控制的重要基礎(chǔ)。本章分別對它們進(jìn)行簡要的介紹，并提出本文研究的意義和研究內(nèi)容。11遺傳算法的產(chǎn)生和發(fā)展構(gòu)成生物的基本結(jié)構(gòu)和功能單位是細(xì)胞。細(xì)胞中含有一種微小的絲狀化合物稱為染色體。染色體是生物所有遺傳信息的載體。決定生物遺傳性狀的染色體主要由DNA和蛋白質(zhì)組成。在DNA中，遺傳信息在一條長鏈上按一定的模式排列，即所謂的遺傳編碼。DNA長鏈中

3、占有一定位置的基本遺傳單位稱為基因。細(xì)胞在分裂時(shí)，遺傳物質(zhì)DNA通過復(fù)制而轉(zhuǎn)移到新產(chǎn)生的細(xì)胞中，新細(xì)胞就繼承了舊細(xì)胞的基因。有性生殖生物在繁殖下一代時(shí)，兩個(gè)同源染色體之間通過交叉而重組，亦即在兩個(gè)染色體的某一相同位置處DNA被切斷，其前后兩串分別交叉組合而形成兩個(gè)新的染色體【4】I“。另外，在進(jìn)行細(xì)胞復(fù)制時(shí)，雖然概率很小，但也有可能產(chǎn)生某些復(fù)制差錯(cuò)，從而使DNA發(fā)生某種變異，產(chǎn)生出新的染色體。交叉和變異是生物進(jìn)化的基礎(chǔ)。生物在其延續(xù)生存

4、的過程中，逐漸適應(yīng)生存環(huán)境，使得其品質(zhì)不斷得到改良，這種生命現(xiàn)象稱為進(jìn)化。生物的進(jìn)化是以集團(tuán)形式共同進(jìn)行的，這樣的一個(gè)團(tuán)體稱為群體，組成群體的單個(gè)生物稱為個(gè)體，每一個(gè)個(gè)體對其生存環(huán)境都有不同的適應(yīng)能力，這種適應(yīng)能力稱為個(gè)體的適應(yīng)度。由于對環(huán)境適應(yīng)性好的基因或染色體經(jīng)常比適應(yīng)性差的基因或染色體有更多的機(jī)會(huì)遺傳到下一代，因此物種將逐漸地向適應(yīng)于生存環(huán)境的方向進(jìn)化，從而產(chǎn)生出優(yōu)良的品種。遺傳算法便是通過對生物的這種遺傳和進(jìn)化過程的模擬而形成的

5、一種自適應(yīng)全局優(yōu)化概率搜索算法[6“”。它包括五個(gè)基本要素：參數(shù)編碼；初始種群的設(shè)定；適應(yīng)度函數(shù)的設(shè)計(jì)：遺傳操作設(shè)計(jì)(復(fù)制、交叉、變異)；運(yùn)行參數(shù)設(shè)定(主要指群體大小、交叉率和變異率等)。借鑒生物進(jìn)化中自然選擇這一法則，用于解決科學(xué)研究和工程實(shí)際所遇到的各種搜索和優(yōu)化問題的思想，最早是由美國密執(zhí)安大學(xué)的Holland教授在1962年提出。在1975年，Holland教授的專著《自然和人工系統(tǒng)的適配》出版，標(biāo)志著遺傳算法的創(chuàng)立。在隨后的8